10のべき乗に基づく比率尺度では、桁数は2つの数値の近さの尺度です。2つの数値は、大きい数値と小さい数値の比が1から10の間にある場合、「桁数が1つ以内」です。言い換えれば、2つの数値は約10倍以内の差にあります。[ 1 ]
例えば、1と1.02は桁が近い値であり、1と2、1と9、1と0.2も同様です。しかし、1と15は桁が近い値ではありません。なぜなら、それらの比は15/1 = 15 > 10となるからです。逆数である1/15は0.1未満なので、同じ結果が得られます。
桁の差は、10 を底とする対数スケールで「デケード」(つまり 10 の倍数)で測定できます。[ 2 ]例えば、2 と 20 の間には 1 桁の差があり、2 と 200 の間には 2 桁の差があります。10 による各除算または乗算は、桁の差と呼ばれます。[ 3 ] この表現は、2 と 2,000,000 の間のスケールの差を素早く表現するのに役立ちます。それらは 6 桁の差があります。
さまざまな大きさの数の例は、「桁数(数)」で見つけることができます。
以下に、さまざまな目的のために実数を特定の「桁数」に分割するさまざまな方法の例を示します。これには唯一の確立された方法はなく、異なる分割方法によっては計算が容易でも近似には適さない場合や、近似には適しているものの計算が難しい場合があります。
一般的に、数の桁数は、その数を表すために使用される最小の10のべき乗です。[ 4 ]数の桁数を求めるにはまず、その数値は次のような形式で表されます。
どこまたはおおよそ[ 5 ]次に、は、その数値の桁数を表します。桁数は任意の整数です。以下の表は、この定義を用いていくつかの数値の桁数を列挙したものです。
幾何平均そしてはつまり、ちょうど(つまり、) は、可能な値の範囲内の幾何学的な中間点を表します。。
より単純な定義を用いる人もいる。[ 6 ]この定義は、以下の値を下げる効果がある。わずかに:
桁数は、おおよその比較を行うために使用されます。数値が1桁異なる場合、一方の数値は他方の数値の約10倍です。値が2桁異なる場合、約100倍異なります。同じ桁数の2つの数値は、ほぼ同じスケールを持ちます。大きい方の値は、小さい方の値の10倍未満です。インターネットデータの増加に伴い、SI接頭辞が時間とともに追加されてきました。最も最近では2022年に追加されました。 [ 7 ]
数の桁数は、直感的には、一の位より上の桁数です。より正確には、数の桁数は常用対数を用いて定義でき、通常は対数の整数部分を切り捨てによって得られます。例えば、数4,000,000の対数 (底 10) は 6.602 です。その桁数は 6 です。切り捨てると、この桁数の数は 10⁶から10⁷の間になります。同様の例として、「7 桁の収入」というフレーズでは、桁数は桁数から 1 を引いた数なので、電卓を使わなくても簡単に 6 と判断できます。桁数は、対数スケール上の概算位置です。
正確な値が不明な変数の概算値は、10のべき乗に丸めた概算値です。例えば、約30億から300億の間の変数(地球の人口など)の概算値は100億です。数値を最も近い桁数に丸めるには、その対数を最も近い整数に丸めます。したがって4,000,000の対数 (底 10) は6.602であり、最も近い桁数は 7 です。「最も近い」とは切り捨てではなく丸めを意味するからです。科学的記数法で書かれた数の場合、この対数丸めスケールでは、乗数が 10 の平方根 (約 3.162) より大きい場合、次の 10 のべき乗に切り上げる必要があります。 [ 8 ]例えば、の最も近い桁数は4,000,000 です。1.7 × 10 8は 8 ですが、最も近い桁数は3.7 × 10 8は 9 です。桁違いの推定は、ゼロ次近似とも呼ばれます。
桁数とは、文脈上理解できる基準値(通常は10)に対する値の対数の近似値です。10は対数の底であり、1の絶対値を表す値として解釈されます。対数分布は自然界でよく見られるため、そのような分布からサンプリングされた値の桁数を考える方が直感的です。基準値が10の場合、桁数は、その値を10進数で表したときの桁数から1を引いた数として理解できます。同様に、基準値が2のべき乗のいずれかである場合(コンピュータはデータをバイナリ形式で保存するため)、桁数は、その値を保存するために必要なコンピュータメモリの量として理解できます。
整数以外の基数を使用して、他の桁数を計算することもできます。天文学の分野では、天体の夜間の明るさは「等級」でランク付けされ、各レベルが上がるごとに明るさが倍になります。前のレベルよりも大きい。したがって、あるレベルが別のレベルより 5 等級明るいということは、それが の係数であることを示しています。明るさが2倍になる、つまり10の底で2桁明るくなる。
この一連の大きさは、底が の対数スケールを形成します。。
世界のさまざまな十進数表記法は、数の大きさをよりよくイメージするために大きな基数を使用し、この大きな基数のべき乗に名前を付けています。表は、基数10と基数10の場合の桁数が目指す数を示しています。1,000,000。この例では、桁数が数値名に含まれていることがわかります。bi- は 2、tri- は 3 などを意味し (これらは長いスケールでのみ意味を持ちます)、接尾辞 -illion は基数が 1,000,000 であることを示しています。1,000,000。しかし、億、兆といった数の名前自体(ここでは第1章とは異なる意味で)は、桁数を表す名前ではなく、「大きさ」を表す名前、つまり数の名前です。1,000,000,000,000など
右の表に示されているSI単位は、主に1000を基数とする量を念頭に置いて考案されたSI接頭辞とともに使用されます。一方、1024を基数とするIEC規格の接頭辞は、電子技術での使用を目的として考案されました。
約10倍以内の2つの量AとBは、「同じ桁数」であると言われ、A∼Bと表記されます。
物理学者やエンジニアは、「桁数」というフレーズを、ある量を表すために必要な10の最小のべき乗を指すために使用します。
物理量の桁数を求める場合、その大きさは
N
x 10 の形式で表されます。ここで、
N
は 1 から 10 までの数、
xは正または負の整数です。N が
√
1x10
= 3.16以下であれば
、その量の桁数は 10
x
です。しかし、
N
が 3.16 より大きい場合は、その量の桁数は 10
x
+1
です。
物理量の桁数を求める場合、その大きさは
N
x 10 の形式で表されます。ここで、
N
は 1 から 10 までの数、
xは正または負の整数です。N が
√
1x10
= 3.16以下であれば
、その量の桁数は 10
x
です。しかし、
N
が 3.16 より大きい場合は、その量の桁数は 10
x
+1
です。